盾构机液压系统研究进展综述

针对大直径泥水盾构机液压系统,结合中铁十四局集团大盾构工程有限公司开展的芜湖长江隧道项目进程中使用的大直径泥水盾构机,围绕盾构机的工作原理及主体结构、盾构机液压系统的工作原理及主要组成成分,对盾构机液压系统故障类型及故障诊断相关技术的研究进展进行综述。总结了目前盾构机液压系统的相关技术发展现状,为盾构机领域相关研究指明了方向。对我国相关行业技术人员深入研究盾构机液压系统的组成结构及故障诊断方面提供帮助,推动行业技术进步。     

盾构机液压系统技术研究

根据盾构机的工作特点,提出了盾构机液压系统在设计中遵循可靠性、耐用性、容易维修的要求;介绍了盾构机的液压系统的工作原理、元件选型、液压设计及维护方法,有助于盾构机使用者更好了解液压系统,促进先进技术的消化吸收及日常维护保养。     

液压推进系统在土压盾构机上的应用分析

主要介绍土压平衡盾构机液压系统的组成和工作原理,以及液压推进系统在盾构机上的应用,详细介绍了盾构机上液压推进系统中推进油缸的选型和推力的计算。     

盾构机关键零部件再制造修复技术综述

阐述了我国盾构机再制造的发展现状并指出了我国盾构机再制造发展的不足与挑战,综述了盾构机主轴承、刀具刀盘、液压系统、减速机、螺旋输送机等关键部件的损伤形式及目前常用的再制造修复方法。分析了激光熔覆、热喷涂、冷喷涂、冷焊等增材修复技术在盾构机再制造方面的潜能和优势,最后展望了盾构机再制造的发展趋势。     

谈谈管螺纹及其应用

当今，无论是在产品图样上，还是在液压气动元件及管路附件样本上，不可避免地经常遇到各种不同的管螺纹，尤其对国外产品图样、液压气动元件及管路附件样本上的管螺纹，有时不甚了解，这给设计人员的选用造成了一定的不便。笔者就对产品设计中常用的一些管螺纹做一简述。     

盾构机液压系统维护及故障诊断研究

盾构机液压系统能够维持盾构机的正常运转,需要对盾构机液压系统进行长时间的维护。如果工程技术人员选择的维护措施不恰当,将会导致盾构机性能大幅度下降,还可能在工作过程中造成损坏,危及设备运转以及操作人员人身安全。因此对盾构机液压系统进行维护具有非常重要的现实意义以及经济意义。本文从两个方面进行探讨,一是盾构机液压系统的维护措施,如何采用正确的维护标准;另一个是对于盾构机液压系统在日常工作中所出现的故障,进行有效的诊断,查出故障的原因,并做技术性的分析,以达到故障排除的高效率,希望能够有效提高盾构机液压系统的维护水平,加快故障诊断的效率,给相关施工技术人员以借鉴和参考。     

新书《液压螺纹插装阀技术与应用》——提供阀的创新线索与云信息量

《液压螺纹插装阀技术与应用》是一本将技术、市场与研究三结合的专业书,是一部全面阐述螺纹插装阀技术、市场、元件原理性能选用与加工、系统设计与应用、仿真与建模、CAD阀块设计原则与软件操作、最新发展与今后发展趋势的书籍。该书对液压螺纹插装阀的发展历史、发展的社会背景、技术的优缺点、当今与今后的市场发展与需求、国内外同类元件的性能价格比、国内外领军企业的销售情况与技术特点、今后总体技术的发展趋势、阀的详细分类与所有品种规格的市场情况、每种阀的性能分析及其选用与应用举例、在工程机械主机的应用原理图与功能、比例阀及其应用等等。该书提供了从元件原理到系统设计后生产阀块的全部工程技术所需要的知识。     

基于ARIMA的盾构机液压推进系统数据预测方法研究

液压推进系统是盾构机的关键构成,承担着盾构机姿态控制、纠偏和同步前进等重要功能,以推进系统的运行数据为基础,精准预测数据的变化是分析、预测和避免盾构机产生安全问题的重要手段。基于随机时序分析法(Autoregressive Integrated Moving Average model, ARIMA)对盾构机液压推进系统数据进行预测研究。首先利用相关性分析方法,获得了与盾构机液压推进系统推进过程相关性较高的数据类别为掘进速度,基于该数据进行了自相关性的分析;之后,基于ARIMA方法,建立了盾构机液压推进系统ARIMA模型,并利用该模型进行了平稳性分析与贝叶斯信息准则;最后,基于优化模型分析比较了基于K-means的循环神经网络(Recurrent Neural Network, RNN)预测方法以及线性回归预测方法对数据预测的效果。研究表明,ARIMA模型下的线性回归方法能很好的预测盾构机液压推进系统数据变化趋势及异常数据预测,对盾构机的故障诊断及预测有重要的意义。     

盾构机刀盘闭式液压系统的节能特性研究

目前盾构机作为挖掘隧道、地下通道、地下铁路的主力设备,越来越广泛地应用在国内外城市建设中。然而这个地下巨无霸的能源消耗也是巨大的,所以研究盾构机的驱动系统节能成了设计工程师工作的重要内容。现以6.28米盾构机旋转刀盘闭式液压驱动系统为研究对象,利用AMESim10软件构建该盾构机刀盘闭式液压驱动系统的仿真模型,并通过AMESim和Simulink的联合仿真,计算与分析了系统的节能特性。目前多数盾构机制造企业使用的是开式液压系统,其能量利用效率约是50%~55%,而闭式液压系统的传动效率可以达到65%~70%。这一结果通过所做的仿真得到了验证。     

盾构机液压系统故障处理探析——以海瑞克盾构刀盘驱动液压系统为例

为了确保盾构机正常运行,就需要做好盾构机液压系统的日常维护。如果缺少正确的维护,不但会降低盾构机的性能,还有可能导致工程进度的落后,造成经济损失。本文对盾构机液压系统故障处理方式进行探析,并以海瑞克盾构刀盘驱动液压系统为例作出具体的探讨。     

盾构推进液压系统控制分析

采用电液比例控制技术设计了一种基于压力流量复合控制的盾构推进液压系统。利用基于CC-Link现场总线的PLC控制实现了盾构推进液压系统速度和压力的协调控制,采用组态王软件开发的盾构推进液压监控系统实现了人机交互。推进液压系统在盾构模拟试验台上进行了实验分析,结果表明：所设计的推进电液控制系统能实时控制推进压力和推进速度,显著减少了速度压力调节的相互干涉,能较好地满足盾构在不同地质情况下推进控制的基本要求。     

盾构推进系统同步控制仿真与试验研究

阐述了盾构推进液压系统工作原理。采用AMESim和MATLAB仿真软件对推进液压系统同步协调控制进行了仿真分析,同时采用PLC编译了主从式同步PID控制程序,并在盾构模拟试验台上进行了同步推进试验研究,比较了两种不同负载下的同步试验情况。仿真和试验结果表明：采用主从式同步PID控制策略能够达到很好的同步效果,同步精度可达±3mm,能较好地满足盾构在不同地质情况下同步推进控制的基本要求。
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盾构模拟试验台液压监控系统的实现

介绍盾构模拟试验台中盾构机的结构及组成。利用基于CC-Link现场总线的PIE控制实现了盾构液压系统的控制功能，同时对盾构液压系统PIE控制策略进行了分析。采用组态王软件对盾构液压监控系统进行了组态开发，详细介绍了人机界面的开发以及监控系统的数据存储与显示。     

基于改进型滑动窗主元分析的盾构液压系统故障诊断研究

将主元分析的分层理论应用于盾构机液压系统的故障诊断,首先阐述了盾构液压系统的PCA分块思想,将盾构液压系统整体分成多个子系统,然后对每一个子系统采用改进型滑动窗算法进行分析,最后以盾构拼装机液压系统为仿真对象进行了仿真分析,仿真结果证明了该算法的有效性。     

我国全断面隧道掘进机的发展现状及发展趋势

我国盾构技术的愿景是实现数字化设计,模块化制造、智能化掘进、远程化管理;盾构的施工则实现无人化智能掘进,实现在办公室远程控制盾构操作.本文简述了我国全断面隧道掘进机的发展历程和发展现状,并阐述了未来的发展趋势.     

微型土压平衡盾构机液压系统故障分析

以微型土压平衡(Earth Pressure Balance,EPB)盾构机推进液压系统作为研究对象,介绍了推进系统的工作原理,对混入空气后的油液黏度和有效体积弹性模量进行分析,建立了推进系统数学模型,并对混入不同百分比空气的系统进行仿真运算,得到了液压缸位移响应和速度响应随系统含气量变化的关系。研究表明:随着液压系统空气含量的增加,液压缸位移响应发生迟滞,速度响应变慢,液压缸在运动时产生振动。结合各液压元件工作原理,依次对实际盾构机推进系统元件进行排气,最终排除了液压系统中混入的空气,为实现盾构机平稳推进提供了理论依据。     

盾构机液压推进系统故障分析与仿真研究

针对盾构机液压推进系统的故障诊断问题,以在芜湖长江隧道项目过程中所使用的大型液压驱动型泥水盾构机为研究对象,分析了盾构机液压推进系统的工作原理,总结了推进系统中液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏故障模式的发生机理及其对推进系统造成的影响。利用AMESim平台建立推进系统模型,对液压缸泄漏、换向阀泄漏及溢流阀泄漏3类故障进行仿真分析,并提取液压缸推进速度、推进行程、无杆腔流量和系统压力4种推进参数的仿真数据。仿真结果表明：发生液压缸泄漏故障时,活塞杆无法伸出,推进速度为0;发生换向阀泄漏故障时,液压缸出现自走现象,推进速度明显降低;发生溢流阀泄漏故障时,系统压力明显降低,液压缸无法克服阻力向前推进。为后续盾构机推进系统的故障诊断和预测提供了有价值的参考。